3.2.4 Объединение сетевых устройств

iDevice ikoon 3.2.4 Объединение сетевых устройств

Параметры компьютеров (вместе с программным обеспечением) объединённых в сеть, в свою очередь, определяют параметры сети:

  • Производительность
  • Надёжность работы
  • Географическое положение.

Комбинация этих параметров определяет сооответствующий тип сети. Интернет наиболее известный пример сети. Интернет представляет собой сложную систему, которая объединяет миллионы вычислительных систем по всему миру. При этом вычислительные системы могут быть различного типа: персональные компьютеры, рабочие станции, мобильные компьютеры и т. д.. Обычно их называют конечными устройствами, которые соединяются между собой через каналы связи. Линии связи могут быть различны: коаксиальные кабели, витые пары, оптические кабели, радиоволны и т. д.. Обычно конечные устройства для объединения в сеть используют специальные коммутаторы. Коммутаторы администрируют потоки информации между конечными устройствами. 

 

Рисунок 38. Использование коммутаторов для соединения компьютеров (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))

Самой распростраеённой сетью является Ethernet LAN, в которой используются медные или оптические кабеля и коммутаторы, при помощи которых производится объединение компьютеров в сеть по топологии «звезда. Подключение конечных устройств производится при помощи сетевых карт, раличных для различных условий. У каждой сетевой карты имеется свой сетевой адрес или  MAC (Media Access Control). MAC адрес есть уникальный идентификатор сетевой карты. MAC адрес состоит из 48 бит и его выражают обычно в шестнадцатеричной системе счисления (например, 08-88-27-00-8C-19).  Для общения в сети каждое конечное устройство регистрируется своим  IP-адресом. IP адрес в данной сети является уникальным идентификатором конечного устройства. MAC отличается от IP адреса: IP адрес присвивается той локальной сетью, к которой конечное устройство присоединено, а MAC адрес не изменяется и не зависит от сети, к которой он присоединён. Отношение между IP адресом и MAC адресом определяет протокол преобразования адресов - ARP  (Address Resolution Protocol). ARP преобразует адреса сетевого уровня модели OSI в адреса уровня соединения  (Link layer) - MAC адреса. Конечное устройство для передачи пакетов данных другим конечным устройствам использует ARP передачу (Broadcast), чтобы выявить на основании IP адреса MAC адрес другово устройства. Выявленные отношения между IP-адресами MAC адресами записывается конечными устройствами в соответствующие таблицы.

Сетевое соединение между устройствами может быть одно- или двухнаправленным:

  • Однонапрвленное, если данные движутся лишь в одном направлении (например, телевидение)
  • Полудуплексная (Half-duplex) связь - данные могут двигаться в разном направлении, но не одновременно
  • Дуплексная (Full-duplex) связь означает, что информация может перемещаться в обеих направлениях одновременно.

Как правило, связь между сетевыми картами и коммутаторами конфигурируется автоматически и в современных сетях используется двунаправленное соединение.